專利名稱：熱脫扣器和帶有熱脫扣器的安裝開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于安裝開關(guān)設(shè)備anstallationsschaltgeraet)的熱脫扣器，其帶有熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器，熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器為了間接的加熱而纏繞有電流流經(jīng)的加熱帶 (Heizband) 0
背景技術(shù)：
該種熱脫扣器尤其在線路保護(hù)開關(guān)或馬達(dá)保護(hù)開關(guān)中用作過載繼電器 (Ueberlastausloeser)。在確定的、處于可預(yù)先規(guī)定的額定電流之上的過電流的出現(xiàn)時(shí)，熱轉(zhuǎn)換器如此強(qiáng)烈地彎曲，使得它作用于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(Schaltwerk)上，因此安裝開關(guān)設(shè)備持續(xù)地?cái)嚅_。存在被直接加熱和間接加熱的熱脫扣器。對(duì)于直接加熱，電流流經(jīng)熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器本身，使得熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器直接地處于待監(jiān)控的主電流通路中。當(dāng)期望熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器與主電流通路之間的電絕緣時(shí)，使用間接的加熱。對(duì)于間接加熱，熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器纏繞有由電流流經(jīng)的加熱線圈。這種間接加熱的帶有由熱雙金屬制成的熱機(jī)械換熱器的熱脫扣器例如在文件DE 100 02 773 Al中示出為馬達(dá)保護(hù)開關(guān)的脫扣器。在那里，熱導(dǎo)體作為導(dǎo)線卷繞到熱雙金屬條上。為了在熱雙金屬條與熱導(dǎo)體之間實(shí)現(xiàn)有效的熱傳遞，已知的是，將熱導(dǎo)體沖壓為由板制成的加熱帶并且使它圍繞于熱雙金屬條翻邊并且壓緊到熱雙金屬條處。在熱雙金屬與熱導(dǎo)體之間存在平的接觸，其引起比從圓形的加熱絲更有效的到熱雙金屬條上的熱傳遞。那么，在熱雙金屬與加熱帶之間存在電絕緣，大多數(shù)以絕緣的薄膜或絕緣的織網(wǎng)(Geflecht)的形式，其包圍了熱雙金屬或者加熱線圈的板并且在熱雙金屬與加熱帶之間的整個(gè)接觸表面上彼此絕緣。這種熱脫扣器例如在文件DE 10 2004 054 176 Al中顯示。該種絕緣的施加(例如以薄的薄膜或者薄的軟管的形式)在裝配時(shí)是昂貴的。從加熱帶到熱雙金屬上的熱傳遞在此主要借助于通過電絕緣層的熱傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)并且所以可能受到限制。尤其在制造大量的本身相同的熱脫扣器時(shí)可導(dǎo)致熱脫扣電流的提高的分散寬度 (Streubreite)和由此生產(chǎn)批次內(nèi)的不同的脫扣器的脫扣特性，這是不希望的。但是為了實(shí)現(xiàn)熱雙金屬條與加熱帶之間的良好的并可復(fù)制的熱傳遞，加熱帶被大面積地壓緊到以絕緣包圍的熱雙金屬條上。因?yàn)橛纱藢?dǎo)致的熱雙金屬與加熱帶的大面積的接觸，熱雙金屬的彎曲可被限制或阻礙，這是不希望的。

發(fā)明內(nèi)容
從在現(xiàn)有技術(shù)中已知的解決方案出發(fā)，因此值得希望的是提供一種被間接加熱的熱脫扣器，其在簡(jiǎn)單的裝配可能性中具有在加熱帶與熱雙金屬的轉(zhuǎn)換器之間的良好的熱傳遞。此外，本發(fā)明的目的為提供一種改進(jìn)的安裝開關(guān)設(shè)備。提供一種改進(jìn)的被間接加熱的熱脫扣器的目的通過帶有權(quán)利要求1的特征的熱脫扣器來實(shí)現(xiàn)。在安裝開關(guān)設(shè)備方面，該目的通過根據(jù)權(quán)利要求7的安裝開關(guān)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。之前提到的內(nèi)容的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中實(shí)施。即根據(jù)本發(fā)明，加熱帶與熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器相間隔地來保持。熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器的概念這里被使用，以便通常標(biāo)明由在溫度作用下改變它的形狀的材料制成的轉(zhuǎn)換器。除了已知的雙金屬(其由兩個(gè)帶有相應(yīng)不同的熱膨脹系數(shù)的金屬的連接形成)之外，形狀記憶合金尤其也應(yīng)屬于該概念。這是自一定的溫度起從第一形狀突然躍變到第二形狀的金屬。在有利的設(shè)計(jì)方案中，該種類型的熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器構(gòu)造成單側(cè)夾緊的金屬條，其例如由雙金屬或者由形狀記憶合金制成并且在加溫時(shí)垂直于其寬側(cè)彎曲。以速動(dòng)盤(khnappscheibe)的形式的熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器也是已知的，其由雙金屬或者由形狀記憶合金制成，并且其在加溫時(shí)從第一穩(wěn)定的形狀位置O^rmlage)通過止點(diǎn)位置變換到第二穩(wěn)定的形狀位置，其中，在超過一定的臨界的變形時(shí)該變換非?？焖俚匕l(fā)生，使得可提到在兩個(gè)穩(wěn)定的形狀位置之間的“速動(dòng)轉(zhuǎn)換(umschnappen) ”。為了簡(jiǎn)單起見，在該申請(qǐng)中，當(dāng)提及具體的材料時(shí)，代替“熱雙金屬或形狀記憶合金”僅提到“熱雙金屬”。因此根據(jù)本發(fā)明，空氣處于加熱帶與熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(即例如熱雙金屬條)之間，加熱帶不壓緊在熱雙金屬條上。而加熱帶根據(jù)本發(fā)明或多或少松動(dòng)地在熱雙金屬條上推移。 熱雙金屬條的彎曲不再通過加熱帶來限制。在加熱帶與熱雙金屬條之間的熱傳遞通過對(duì)流、主要通過熱輻射并且在較小的規(guī)模中對(duì)于靜止的空氣通過熱傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)熱脫扣器的緊湊的結(jié)構(gòu)單元，根據(jù)本發(fā)明的有利的實(shí)施形式，熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器實(shí)施成由雙金屬或者形狀記憶金屬制成的單側(cè)夾緊的金屬條，并且加熱帶在熱雙金屬條的夾緊部位的區(qū)域中與熱雙金屬條相連接。在加熱帶與熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器的間隔方面，本發(fā)明的有利的實(shí)施形式特征在于，與熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器聯(lián)結(jié)有至少一個(gè)絕緣的支撐件，加熱帶貼靠在支撐件處并且加熱帶通過支撐件與雙金屬條相間隔地來保持。當(dāng)加熱帶自身具有微小的剛度時(shí)，這尤其是有利的。加熱帶以籃的類型包圍熱雙金屬，因此在本發(fā)明的意義中也可提到加熱籃(Heizkorb)。支撐件例如可以是塑料件，其鎖扣(aufschnappen)到熱雙金屬上并且由此固定在那里，有利地在熱雙金屬條的自由的端部的區(qū)域中。為了實(shí)現(xiàn)在加熱帶與熱機(jī)械的轉(zhuǎn)換器之間的良好的熱傳遞，根據(jù)本發(fā)明的有利的實(shí)施形式，熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(例如由熱雙金屬制成的條)和加熱帶的相面對(duì)的平面被涂漆。通過如涂漆那樣的表面處理，通過熱輻射可改善在加熱帶的面向熱雙金屬一側(cè)與熱雙金屬之間的熱傳遞。例如，經(jīng)涂漆的金屬表面的輻射放射系數(shù)高達(dá)裸露的金屬表面的直至20倍。根據(jù)本發(fā)明的另一非常有利的實(shí)施形式，非常良好的熱傳遞也可由此實(shí)現(xiàn)，即熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(例如由熱雙金屬制成的條)和加熱帶的相面對(duì)的平面被鍍銅。鍍銅層在加溫時(shí)氧化，這進(jìn)一步支持了熱傳遞。經(jīng)鍍銅的并且接下來被氧化的金屬表面也具有比裸露的金屬表面更高的放射系數(shù)。當(dāng)然所有其它的、原理上已知的導(dǎo)致經(jīng)處理的表面的輻射放射系數(shù)的提高的表面處理方法也被本發(fā)明一同包括。為了減小向外的熱損失，根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施形式，包括熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器和加熱帶的結(jié)構(gòu)組件由絕緣的罩殼包圍，罩殼與加熱帶相間隔地來保持。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)安裝設(shè)備包括至少一個(gè)銜接部位(VerklinkimgsstelIe)和熱脫扣器，其包括熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(例如單側(cè)夾緊的熱雙金屬條)，其為了間接的加熱而纏繞有電流流經(jīng)的加熱帶，其中，加熱帶與熱機(jī)械的轉(zhuǎn)換器(例如雙金屬帶)相間隔地保持，并且轉(zhuǎn)換器在加熱帶中超過一定電流時(shí)這樣撓曲，使得它在此解開了銜接部位。


附圖和說明書用于更好的理解該對(duì)象。大致相同或相似的對(duì)象或者對(duì)象的零件可設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。附圖僅為本發(fā)明的實(shí)施形式的示意性的圖示。其中圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有曲折狀纏繞的加熱帶的熱脫扣器的第一實(shí)施形式，圖Ia示意性地顯示了熱脫扣器的第二實(shí)施形式，其帶有U形地包圍雙金屬條的加熱帶，圖Ib示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的第三實(shí)施形式，其帶有單側(cè)地安裝在雙金屬條處的加熱帶，圖2示意性地顯示了熱脫扣器的第二實(shí)施形式，圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的第三實(shí)施形式，以及圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的第四實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了帶有長(zhǎng)形的熱雙金屬條2 (其也可為由形狀記憶合金制成的條)的熱脫扣器。在它的端部4處，條2被夾緊在安裝開關(guān)設(shè)備中(例如在電路保護(hù)開關(guān)或馬達(dá)保護(hù)開關(guān))的安裝位置中，因此，該端部也標(biāo)識(shí)為夾緊部位。熱雙金屬條2由加熱帶3曲折地包圍。加熱帶3由平的、縱向延伸的板來沖壓并且曲折地纏繞于熱雙金屬條2。加熱帶在此不接觸熱雙金屬條2，它與其相間隔，空氣處于熱雙金屬條2與加熱帶3之間。在夾緊部位 4處，熱雙金屬條2與加熱帶3通過導(dǎo)體件9相連接。加熱帶3在沒有導(dǎo)體件的中間接通的情況下也可直接堆焊在熱雙金屬條4上。在安裝開關(guān)設(shè)備中的安裝位置中，例如主電流通路的電流在它的從進(jìn)口端子至出口端子的路徑上流經(jīng)導(dǎo)體件9和加熱線圈，由此加熱線圈被加溫。加熱線圈3的熱量主要通過輻射從加熱線圈3的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)到熱雙金屬條2上，并且升溫?zé)犭p金屬條2。由于加溫，熱雙金屬條2垂直于其寬側(cè)、這里在圖1中即垂直于圖紙平面彎曲，即它越熱，彎曲越強(qiáng)。當(dāng)超過臨界的電流強(qiáng)度時(shí)，彎曲強(qiáng)到使得熱雙金屬條2可利用它的操縱端6將銜接部位在安裝開關(guān)設(shè)備的開關(guān)機(jī)構(gòu)中松開。操縱端6在此或者直接作用于銜接部位，或者它與杠桿或杠桿系統(tǒng)共同作用并且因此間接地影響銜接部位。在熱雙金屬條2的面對(duì)夾緊部位的自由的端部處，支撐件5、這里塑料罩殼5被推到熱雙金屬條上，在其處支撐有加熱帶3。因此，塑料罩殼5作為絕緣的支撐件起作用。它確保加熱帶3和熱雙金屬條2彼此保持間隔，即使加熱帶剛性略微稍小。由加熱帶3和支撐件5構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元也標(biāo)識(shí)為加熱籃，這是因?yàn)樗曰@的類型包圍熱雙金屬條2。支撐件 5附加地可鎖止在熱雙金屬條2或加熱帶3處，或者被推到擠壓，使得它保持在熱雙金屬條處并且在其彎曲時(shí)也不移動(dòng)。熱雙金屬條2可不受加熱帶3影響地彎曲，這是因?yàn)榧訜釒?不壓緊到熱雙金屬條處。為了改善在加熱帶3與熱雙金屬條2之間的熱傳遞，兩個(gè)元件的待指向彼此的平面被涂漆(例如黑色或以其它的顏色)，或者鍍銅并且接下來氧化，或者另外進(jìn)行表面處理。由此提高了表面的放射能力。根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的制造被簡(jiǎn)化，這是因?yàn)椴槐卦偈┘与娊^緣的罩殼到熱雙金屬條2或加熱帶3上。兩個(gè)零件的電絕緣通過空間上的間隔來保證。圖Ia顯示了根據(jù)圖1的實(shí)施形式的變體。這里，熱雙金屬條2纏繞有加熱帶3如此實(shí)現(xiàn)，即加熱帶3以單側(cè)敞開的加罩的方式U形地包圍熱雙金屬條2。圖Ib顯示了根據(jù)圖1的實(shí)施形式的另一變體。這里，熱雙金屬條2纏繞有加熱帶 3如此實(shí)現(xiàn)，即加熱帶3在一側(cè)上相間隔地貼靠在熱雙金屬條2處。根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的在圖2中顯示的實(shí)施形式與在圖1中所顯示的區(qū)別在于，圍繞于由加熱帶3和支撐件5構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元布置有熱絕緣的罩殼7。它保持了加熱帶3與熱雙金屬條2的間隔，但是它也可靠近地施加在加熱帶3上。罩殼7可由塑料或者由陶瓷薄膜或薄的陶瓷管，或者由紡織材料或玻璃材料(在實(shí)心或打孔的實(shí)施方案中)，或者由其他的熱絕緣的材料或材料復(fù)合體制成。通過它將從加熱帶3向外輻射的熱量保持在加熱籃內(nèi)部，它提高了從加熱帶3到熱雙金屬條2上的熱傳遞的效率。根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器的在圖3中所顯示的實(shí)施形式與在圖1中所顯示的區(qū)別在于，圍繞于熱的雙金屬還施加有絕緣的罩殼8。該實(shí)施形式顯示了，根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器也可利用電絕緣的熱雙金屬條來建造。附加地，電絕緣的罩殼8還具有高的放射系數(shù)并且因此支持從加熱帶3到熱雙金屬條上的熱傳遞。根據(jù)本發(fā)明的熱脫扣器11的在圖4中所顯示的實(shí)施形式與在圖1中所顯示的區(qū)別在于，作為熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器設(shè)置有速動(dòng)盤41，其由雙金屬或者形狀記憶合金制成。它在夾緊部位41中保持在其邊緣處。示意性地顯示了，速動(dòng)盤21與操縱件61 (這里推桿)相聯(lián)結(jié)， 利用操縱件61，速動(dòng)盤21在速動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)由于升溫與安裝開關(guān)設(shè)備的銜接部位共同作用，速動(dòng)盤21裝入到安裝開關(guān)設(shè)備中。速動(dòng)盤21在圖4中在它的第一穩(wěn)定形狀位置中示出，在其中，與推桿61相聯(lián)結(jié)的側(cè)面凹狀地拱曲。如果通過加熱帶31的電流超過預(yù)先確定的值并且速動(dòng)盤的加溫因此超過關(guān)鍵的溫度，則速動(dòng)盤21速度轉(zhuǎn)換到它的第二穩(wěn)定形狀位置中， 在其中，與推桿61相聯(lián)結(jié)的側(cè)面那么凸出地、這里在圖4中向左地拱曲。那么，推桿61由此被向左移動(dòng)并且可與安裝開關(guān)設(shè)備的開關(guān)機(jī)構(gòu)的銜接部位為了持續(xù)的松開而共同作用。附圖標(biāo)記清單
1熱脫扣器
2熱雙金屬條
3加熱帶
4夾緊部位
5支撐件
6操縱端
7絕緣的罩殼
8絕緣部
9導(dǎo)體件
1]L熱脫扣器
21速動(dòng)盤
31加熱帶
41夾緊部位61操縱件
權(quán)利要求
1.一種尤其用于安裝開關(guān)設(shè)備的熱脫扣器(1)，其帶有熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器O)，所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器O)為了間接的加熱而纏繞有電流流經(jīng)的加熱帶(3)，其特征在于，所述加熱帶(3) 與所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 相間隔地來保持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣器(1)，其特征在于，所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器包括由雙金屬或者形狀記憶合金制成的單側(cè)夾緊的金屬條，并且所述加熱帶C3)在所述金屬條O)的夾緊部位的區(qū)域中與所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣器(1)，其特征在于，與所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(2)相聯(lián)結(jié)有至少一個(gè)絕緣的支撐件(5)，所述加熱帶C3)貼靠在所述支撐件( 處并且所述加熱帶 (3)通過所述支撐件( 與所述熱轉(zhuǎn)換器( 相間隔地來保持。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣器(1)，其特征在于，所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 或所述加熱帶(3)的相對(duì)的面中的至少一個(gè)為了熱傳遞的改善而進(jìn)行表面處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱脫扣器G)，其特征在于，所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 或所述加熱帶(3)的相對(duì)的面中的至少一個(gè)為了熱傳遞的改善而進(jìn)行涂漆。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱脫扣器G)，其特征在于，所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 或所述加熱帶(3)的相對(duì)的面中的至少一個(gè)為了熱傳遞的改善而進(jìn)行鍍銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱脫扣器G)，其特征在于，包括所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 和所述加熱帶(3)的結(jié)構(gòu)組件以絕緣的罩殼(7)包圍。
8.一種帶有銜接部位并且?guī)в兴鰺崦摽燮?1)的安裝開關(guān)設(shè)備，所述熱脫扣器(1) 包括單側(cè)夾緊的熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器O)，其為了間接的加熱而纏繞有電流流經(jīng)的加熱帶(3)，其中，所述加熱帶C3)與所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 相間隔地來保持，并且所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(2) 在所述加熱帶中超過一定的電流時(shí)這樣彎曲，即所述熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器( 在此解開銜接部位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安裝開關(guān)設(shè)備，其中，所述熱脫扣器根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的來構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其用于安裝開關(guān)設(shè)備的熱脫扣器(1)，其帶有熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(2)，熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(2)為了間接的加熱而纏繞有電流流經(jīng)的加熱帶(3)，并且在其中加熱帶(3)與熱機(jī)械轉(zhuǎn)換器(2)相間隔地來保持。由此，簡(jiǎn)化了制造，并且減少了熱脫扣電流的分散寬度。
文檔編號(hào)H01H71/16GK102439679SQ201080017851
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者A·奧爾班, P·普菲爾曼, R·韋伯 申請(qǐng)人:Abb股份公司